Гусев Н.И., Кочеткова М.В.
Пензенский государственный университет архитектуры и строительства
Россия
ВЛИЯНИЕ МИКРОКЛИМАТА ЧЕРДАЧНОГО ПОМЕЩЕНИЯ ЗДАНИЯ НА ОБРАЗОВАНИЕ НАЛЕДИ НА КРОВЛЕ
В последнее время все в большей степени обостряется проблема образование сосулек на чердачных крышах отапливаемых зданий. И хотя применение таких крыш уходит вглубь многовековой истории возведения зданий, эта проблема стала актуальной лишь в последние несколько десятилетий. Росту актуальности способствуют неоднократные несчастные случаи со смертельным исходом, связанные с падением кусков наледей с крыш зданий.
В чем же причина обострения проблемы сосулек, и почему не было этой проблемы в недалеком прошлом? Ведь снегопады не возросли и зимы не стали длиннее. Ответ на этот вопрос складывается из комплекса нарушений, допускаемых при возведении крыши и правил ее эксплуатации, которые ухудшили микроклимат чердака в сравнении с тем, каков он был в зданиях старой постройки. Снижение нормативных требований и возрастающие нарушения при производстве работ, привели к несоблюдению основного правила технической пригодности чердачной крыши, а именно – к выполнению требования о том, чтобы температура воздуха на чердаке с нижней поверхности кровли была бы не выше более чем на 2oС температуры наружного воздуха зимой. Повышение этой температуры приводит к подтаиванию снега, лежащего на кровле и формированию ледника, который медленно сползает к ее свесу и образует глыбы льда с сосульками по всему периметру крыши.
Борьба с наледями механическими средствами, т.е. ломами и ледорубами, а также современными техническими средствами, включая электропрогрев свеса крыши, ультразвуковые и лазерные установки, и т.п. превращают борьбу с сосульками в изнурительную, не продуктивную, трудозатратную эпопею.
Проведенные нами обследования состояния чердачных крыш, наиболее обрамленными сосульками и наледями на их свесах, наталкивают на необходимость борьбы не с их удалением, а с исключением или предотвращением их образования. Для этого потребуется решить ряд тоже недешевых проблем, а именно:
– исключить попадание избыточного тепла в чердачное пространство через плохо утепленное чердачное перекрытие и люки в перекрытии;
– предотвратить излишнее тепловыделение различными техническими устройствами, расположенными на чердаке, а именно, верхней разводкой труб отопления, стояками канализации и выпусками, расширительными баками и т.п., которые должны иметь расчетную величину теплоизоляции, что, кстати сказать, снизит и бесполезные теплопотери всего дома;
– обеспечить эффективную работу пароизоляции в чердачном перекрытии, с целью исключения проникающей из помещений дома влаги, которая неизбежно снижает теплоизолирующие функции перекрытия;
– создать условия для беспрепятственного естественного воздухообмена в чердачном помещении за счет вентиляционных отверстий по карнизу и коньку крыши и правильному и потребному размещению слуховых окон;
– своевременно освобождать крыши от скопившегося на них снега (не наледи!) во избежание перегрузки конструкций (два-три раза за зимний сезон).
Следует более подробно остановиться на указанных проблемах и рекомендациях по их решению.
Теплоизоляция чердачного перекрытия предотвращает проникание теплого воздуха из нижележащих помещений на чердак. Эффективность теплоизоляции зависит от обеспечения расчетной величины теплоизолирующего слоя из соответствующего материала теплоизолятора в сухом состоянии. Этот материал не должен обладать сверхнормативным водопоглощением и гигроскопичностью, поскольку при повышении влажности теплоизолятора его изолирующая способность будет снижаться. Вот почему его влажность не должна превышать 3%.
Источником повышенной влажности в чердачном помещении являются всевозможные протечки в системах водоснабжения, канализации, отопления, протечки в кровле, открытые и плохо изолированные лазы на чердак. Главным же источником влаги на чердаке, является влага, проникающая на чердак из подчердачных помещений и являющаяся продуктом жизнедеятельности человека. Известно, что человек, даже в спокойном состоянии, за 1 час выделяет около 45г влаги. При физических же нагрузках он может выделить влаги в 4-5 раз больше. За сутки приготовление пищи насыщает воздух помещений влагой в объеме 620г. При стирке ручной испаряется 3кг воды. Вымытый пол площадью 20 м2 добавляет 3-4 кг. Воды, а горящий бытовой газ за 1 час горения четырех горелок добавит еще 35 кг водяного пара.
Защиту от увлажнения теплоизоляции влагой, проникающей через чердачное перекрытие должна осуществлять пароизоляция. Но, как показали наши обследования, качественной и сплошной пароизоляции практически нигде нет. Ее укладывают на недостаточно ровное основание, в ней имеются разрывы в стыках полотнищ и даже пропуски в покрытии.
Что касается теплоизоляции, то здесь дела обстоят еще хуже. Причин плохой теплоизоляции две. Во-первых, применяют утеплитель, не обладающий соответствующими физическими качествами. Например, часто применяемый засыпной утеплитель керамзит может быть не теплоизоляционным, с насыпным весом 600-800кг/м3, а конструкционным, т.е. более тяжелым с насыпным весом 1100-1200кг/м3. Во-вторых, проведенные обследования чердаков, с насыпным утеплителем перекрытий показал, что слой утеплителя согласно теплотехническому расчету составляет 30-80% от потребного, Причина этого кроется не только в стремлении строителей сэкономить утеплитель, насыпая его тонким слоем, а в неумении достичь толщины проектного слоя, по ребрам которого и сравнивают правилом верх утеплителя.
При теплоизоляции чердачных перекрытий строители, как правило, не делают усиления теплоизоляции вдоль наружных стен на чердаке, толщина утеплителя у которых на ширину не менее 50см должна быть на 50% выше расчетной толщины утеплителя.
Хорошая теплоизоляции чердачного перекрытия должна обеспечивать температуру на ее поверхности не более чем на 4оС температуры помещения чердака.
Итак, мы показали, что решение возникшей проблемы кроется в хорошей работе теплоизоляции чердачного перекрытия, но не менее важен и второй компонент – эффективная вентиляция чердачного пространства. Эту задачу инженер Слухов решил ещё во времена царствования Екатерины Великой, предложив делать в крыше окна, которые так и стали называть – слуховые окна. Окна делают и сейчас, но не всегда эффективно. Площадь сечения слуховых окон должна составлять не менее 1/300 – 1/500 площади чердака, т.е. на каждые 1000м2 его площади требуются слуховые окна с суммарной площадью 3,5 м2. Слуховые окна в своей конструкции должны иметь жалюзийную вентиляционную решётку и остекление для освещения чердака. Делают также щелевые продухи между кровлей и карнизом в виде щелей шириной 1 см или окон 20х20 см с решётками. Приконьковые продухи шириной 5 см делают в виде сплошной щели с фартуком против задувания на чердак снега, или устройством отдельных отверстий через 5–6 м с патрубками, флюгарками и поддонами. Расположение всех этих устройств должно обеспечивать сквозное проветривание чердака и исключать местный застой воздуха или, так называемые, воздушные мешки.
Таким образом, на чердаке должно быть сухо и равномерно холодно. Какой же выход можно найти сейчас из сложившейся ситуации.
Во времена массового строительства в России всё было нацелено на экономию. В результате дома строили с наружными стенами, не обеспечивающими требуемую теплоизоляцию, и с чердачными перекрытиями, хорошо пропускающими и тепло и влагу. При реконструкции таких домов стены утепляют в соответствие с новыми требованиями к стенам по их сопротивлению теплопередаче. Дело это дорогостоящее, но другого выхода нет. Видимо и с крышами нужно поступить точно так же.
Из описанной технической проблемы проявляется проблема социальная. Действительно, государство построило огромное количество жилых домов, в которых затруднительно, а иногда и просто невозможно жить, в том числе и по выше описанным причинам. Казалось – бы, устранение брака должно лечь на плечи государства, повинного в браке. Однако сейчас это бракованное жильё вместе с проблемами отдали населению под очень благовидной приватизацией. А проблем здесь хватает. Это не только наружные стены и чердаки. Это и непригодные к нормальной эксплуатации трубопроводы и системы теплоснабжения, и некачественное благоустройство, и протекание кровли, и деформированная негерметичная столярка и ещё много, многое другое.